省优质课对实验教学的启示

浙江省龙游县教育局教研室（324404） 裘华英

省优质课对实验教学的启示

浙江省龙游县教育局教研室（324404） 裘华英

2010年11月的浙江省高中地理优质课评比活动给我留下了深刻印象，尤其是一堂“自然地理环境的整体性”的演示实验——“植被在地理环境中的作用”，使我耳目一新，颇有感触。教师在教学中以课堂演示实验为载体，巧妙地将知识建构与探究融为一体，并突显了地理学科的学习方法，所折射出的教学思想对高中地理实验教学很有启发作用。

本节课实验教学过程如下：

1.在大屏幕上展示实验要求：将5kg左右的土壤分成两份 ，分别置于两个透明的整理箱中，堆成形状大体相同的两个圆锥体。在其中一个土堆上插上一些树叶，分别将500ml左右的水在距离土堆顶部20cm的高度上慢慢淋至两个箱中。请大家重点观察：两个土堆出水时间的快慢、出水后水体的清浊情况、沉积在土堆边缘泥土的沉积情况。

2.挑选几位学生上讲台近距离观看现场实验，其它同学观看事先录制好的实验视频（现场实验与实验视频基本一致）：

（1）在两个塑料盘中分别装了大小相等、坡度相同的两个土堆，在其中一个土堆上插了一些新鲜的竹叶（如下图实验前）。

（2）用等量的水分别来浇这两个土堆。出现画面：手拎一个平时我们烧水用的快速电水壶，随意的浇在无植被覆盖的土堆顶部，字幕：“看看这堆土，有什么变化”。然后用同样的方法，将水浇在有树叶覆盖的土堆顶部，字幕：“这堆土又将会有怎么样的命运呢？”

（3）大屏幕上出现实验前后四幅图的对比画面（如下图）。

3.要求学生根据实验完成学案：

（1）完成实验观察单。

（2）思考：从地理环境角度看，如何理解这个实验及其所模拟的现象？

水体清浊差异、土堆边缘泥沙淤积情况差异、出水时间差异各说明了什么。

一、以先进理念驾驭实验

教学理念往往决定了教学方式。地理学科的课标在基本理念、课程目标、内容标准等方面都对实验教学提出了明确的要求。这节课的执教者大胆将湘教版教材《地理Ⅰ》P71的一则实践类活动“如何保持土壤不被冲刷”，改成了课堂演示实验。在实验过程中，她要求学生认真观察两堆土出水时间的快慢、水体的清浊和土堆边缘泥土的沉积情况，通过指导学生认真观察实验现象，培养学生的观察能力；通过学生的亲手操作，培养学生的动手能力。在实验结束后她还要求学生完成实验观察单，并思考：出水时间差异、水体清浊差异和土堆边缘泥沙淤积情况差异说明了什么问题。通过让学生观察实验现象和实验过程，引导学生分析、比较实验结果并思考地理问题。通过让学生在客观真实的学习环境中观察，给学生创设问题情境，启发学生思考来锻炼和培养学生的归纳、分析能力和地理逻辑思维能力。这些做法反映了她的教学目标是注重学生实践能力的培养，而非简单的以传输知识为目的。她用新颖活泼的实验教学，体现了先进的教学理念，不但把地理实验教学看成是中学地理教学的重要组成部分，而且还当作是地理教学的重要方法，以此来培养学生掌握知识的技能，形成学生一定的地理素养。这是很多教师没有想到也不敢去尝试的，是值得褒扬和提倡的。

二、以科学的方法展示实验

课堂演示实验不但直观性强而且一次操作就能满足全班学生的观察需要，还可使学生获得生动直观的感性认识，形成正确深刻的地理概念。但课堂演示实验由于场地、器材的限制，只有近距离的学生才能看清，大部分学生是看不到的。对于这个问题，教师显然是经过深思熟虑的。她采用挑选几位学生上讲台近距离观看现场实验，其它同学观看事先录制好的实验过程视频，而现场实验与实验过程视频基本一致的方法，圆满地解决了这一问题。这种做法，非常符合地理演示实验的基本要求：演示要使所有的学生都能看清楚而准确地感知演示的对象，并尽可能地让学生洞察地理事物发展变化的过程。

在整个实验过程中，教师一直都在不停地讲解，不断地提醒学生观察的内容，如浇水时在大屏幕上出现的字幕：“看看这堆土，有什么变化”、“这堆土又将会有怎么样的命运呢？”并让学生自己浇水，教师在一旁加以指导。这种让演示实验与讲解、谈话和讲述法相结合，与学生的操作密切配合，并尽可能使学生运用多种感官感知事物的方法，培养了学生的动手能力和观察能力，无疑是妥当也是值得提倡的。

三、以合理的选材完善实验

实验选材合理与否，会直接影响实验的成败。只有合理的选材，才能客观反映地理事物与原理的变化过程。由于课堂演示实验应具有简易性和可操作性，所以在这个演示实验中，教师从实际出发，尽量选择了日常生活中容易找到的简易器材做实验：所选用的土壤、整理箱、快速电水壶、树叶、塑料盘等材料，都是生活中的常见物品，很容易找到，实验材料的准备很方便。

但是课堂演示实验要有明显的结果，从演示的效果看，如果选择预期效果更好的材料来做，实验模拟的场景更符合自然界的真实状况，实验结果更精确可信。实验器材可更换为：土壤3kg，草皮若干，长方形纸盒、矿泉水瓶、塑料纸、窗纱、玻璃杯、铁架台各一式两份。

1．用矿泉水瓶代替电水壶。该实验选用电水壶来浇水，出水呈水柱状，量较大且不均匀，与降雨明显不同，不太适合用来模拟大气降水。同时出水量时大时小不易控制，在忽高忽低、忽强忽弱的浇水中，对两堆土的冲刷强度是不一致的，实验模拟的两堆土所承受的降水强度也是不同的，实验操作过程中受人为因素影响很大。如果我们改用矿泉水瓶，在底部用细针扎眼，让水慢慢自由淋下，既与大气降水的实际情况吻合，符合实验“在土堆顶部慢慢淋下”的要求，也减小了实验过程中人为因素的影响。

2．用草皮代替竹叶。采用新鲜的竹叶作为覆盖的植被，在自然界中是无可厚非的，但在此实验中由于土堆质量小、浇的水量也少，加上竹叶的形状原因，会导致实验结果由于竹叶的放置状况不同而不同。如果竹叶都正面向上，势必可截留较多的水；如果竹叶都背面向上，土堆的出水时间肯定比无植被覆盖的还快。这对实验结束后比较两堆土的出水时间、水体清浊来说欠科学。如果我们用草皮来代替竹叶，就会避免因竹叶截水而影响实验结果。

3．用铁架台固定高度。实验要求“在距离土堆顶部20cm的高度上慢慢淋下”，而在实际操作时用手拎，则无法保证水是从同一高度淋下，在两堆土上浇水的方向也有所不同。那么土堆边缘泥沙的沉积情况就完全可由浇水的高度、方向、水壶的出水量造成了，而不是是否有植被覆盖，这样会使实验结果不可信。如果我们用铁架台固定高度，把矿泉水瓶放在铁架台上，就能保证水是从同一高度淋下。既避免了用手拎引起的对两堆土产生不一致的冲刷，保证了两堆土所承受的降水强度是相同的，也符合“在20cm的高度淋下”的要求。

4．用窗纱吸附泥沙。实验中土堆边缘的泥沙都沉积在盘中，上面还有不少流下的水，用肉眼只能看到浑浊的水，看不到泥沙，无法比较两个土堆边缘的泥沙沉积情况。如果我们把实验中流下的水和泥沙进行分离，利用窗纱吸附泥沙，在实验后察看窗纱上的泥沙量，就可以比较出泥沙的沉积情况。

5．用玻璃杯接水。实验后要求学生比较两堆土的出水时间和水体清浊情况，实验时先在一堆土上浇水，然后在另一堆土上浇，没有计时，只能靠估计是很难比较出水时间快慢的。实验中流出的水都在盘中，肉眼看都是一样的，清浊情况也基本无差别（如上图实验后）。如果用玻璃杯接水，只要观察玻璃杯中的水，就可以清晰看到两个土堆出水时间的快慢、水体的清浊情况。

四、以严密的设计演绎实验

课堂演示实验是通过实验手段，高度浓缩地展示人们认识和发现某一知识、原理的过程。实验的结果要能让学生得出正确的结论，实验就必须经过科学严密的设计，这也是导致实验成败的关键。该实验要验证的是植被保持水土的作用，执教者的设计思路是：通过模拟大气降水的真实状况，来展示有植被覆盖和无植被覆盖的两堆土，它们的出水时间、水体的清浊和土堆边缘泥土的沉积情况是不同的。在实验中设计了大小相等、坡度相同的两个土堆，使用等量的水，结束后在大屏幕上出现实验前后四幅图的对比画面，最后要求学生根据实验完成实验观察单和思考题。这些步骤都是经过仔细考虑，显得既严谨，又符合学生的认知规律。从使用事先录制的实验视频这一手段看，对设计好的实验也是预先经过试验的，这些做法都符合课堂演示实验的要求，执教者事先做了大量准备工作，非常值得赞许。

但是，如果将此实验设计成一则同时进行的对比实验，在实验中模拟出相同坡度、相同降水强度、相同降水量的自然界真实状况，通过比较两堆土的出水时间快慢、水体清浊差异、土堆边缘泥沙沉积情况，从而得出结论，这样就能让实验现象更明晰可辨，实验结果更具说服力。

1．把长方形纸盒短的一端剪掉，安装窗纱，在纸盒内铺上塑料纸以防漏水，把土壤平分成两份，平铺在两个纸盒内，在一个纸盒的土壤上铺上草皮。

2．将2个纸盒短的、没装窗纱的一端搁在书上，使2个纸盒保持相同的倾斜程度（保证相同的坡度），把玻璃杯放在纸盒装窗纱的一端，用来接流出的水。

3．在矿泉水瓶的底部用细针扎若干个眼，2个矿泉水瓶底部眼的数量要相等。调整铁架台的高度，使矿泉水瓶放在铁架台上后，矿泉水瓶的底部距土壤大约20cm的高度（保证相同的降水强度）。

4．在2个矿泉水瓶中各装上200ml的水，同时放到铁架台上，让它慢慢淋下（保证相同的降水量）。

5． 实验中观察玻璃杯中的水，可以清晰看到两个土堆出水时间的快慢、水体的清浊情况。实验结束后察看窗纱上的泥沙量，就可以比较出沉积在土堆边缘泥沙的沉积情况。

总之，我们在地理实验教学中若能以先进的理念驾驭实验，以科学的方法展示实验，以合理的选材完善实验，以严密的设计演绎实验，那么实验教学必将成为培养学生能力的非常行之有效的教学方式。